PLC和组态软件的搬运机械手控制系统设计+梯形图(3)

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机械手有多个自由度，能够在不同环境中将工件进行传输，它是一种自动控制装置，并可以借助计算机上的软件将程序下载至机械手中来完成作业。原始机械手的组成结构比较建成，针对性相对比较强。但是随着科学技术的发展，通用机械手开始问世，即能够独立的按照程序控制实现反复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”。因为通用机械手能够较快的更换工作程序，适应性较强，所以它在生产品种相对比较灵活的小批量生产中的应用比较广泛。

1.2 机械手的发展史

美国是世界上第一个研制机械手的国家，1958年，世界上的第一台就是由美国联合控制公司研发的。其结构是：安装在身体旋转臂，一端的电磁铁工件夹持机构，控制系统是教学模型。

1962年，美国机械铸造公司根据美国联合控制公司的基础，研制出一台再现型数控机械手以便教学使用。在此基础上发展了球坐标式通用机械手。同年美国联合控制公司和普鲁曼公司合并成立万能自动公司,从此投入大量时间和经费生产工业机械手。

1962年，名叫Versatran的机械手在美国机械铸造公司诞生。这种机械手的支柱可以旋转，臂也可以旋转、升降、伸缩，这采用的是液压驱动技术。虽然上面两种机械手出现的比较早，但是之后出现的机械手都在此基础上发展起来的。

1978年美国Unimate公司和斯坦福大学、麻省理工学院联合研制一种Unimate-Vic-arm型工业机械手，配备有小型电子计算机并对其进行控制，主要是用于装配作业，定位误差可小于±1毫米。

美国非常重视机械手的可靠性，努力机械手的降低性价比。如果德尔公司建立8年机械手试验台，试验各种性能，准备把故障前平均时间由400小时提高到1500小时，精度可提高到±0.1毫米。

1970年，机械手开始在德国机器制造业中得到应用，大多数用于起重运输、焊接和设备的上下料等作业。德国KnKa公司采用关节式结构和程序控制技术，研制出一种点焊机械手。

瑞士RETAB公司采用示教方法编制程序技术，研制出一种涂漆机械手。

瑞典安莎公司运用机械手对铸铝齿轮箱毛刺进行清理等。

日本的工业机械手发展最快、应用最广泛。1969年，日本从美国引进两种典型机械手，在此基础上日本投入大量经费对机械手进行研究。截止1979年，机械手的累积产量高达56900台，约占世界上排名第一的数目的70%，而且每年以50%～60%的速度增长。机械手的大多数应用在汽车行业中，其次是电机，电器。据估计，到1990年将有55万台机械手应用在实际当中。

第二代机械手正在加紧研制。它提供了一个微型计算机控制系统，视觉，触觉，甚至听觉以及思考的能力。现在世界上很多国家试着把传感器装在机械手上，直接把数据采集过来使机械手更加智能，目前该类机械手已经在国外问世。

第三代机械手在作业过程中独立的完成任务。它是和显示设备以及电子计算机建立通讯，并逐渐发展成一个柔性制造系统和柔性制造单元的一个不可缺少的环节。

随着工业机械手不断研究和应用的越来越广泛，全球各个国家之间不断的交流，工业机械手得到飞快的发展。

1.3 工业机械手在生产中的应用源Y自Z751W.论~文'网·www.751com.cn

在现代化发展中，机械化的不断应用，自动化的要求越来越高。大批量自动化生产通常用的都是专用机床，而小批量自动化生产通常采用的是控制机床、数控机床、加工中心等自动化机械。但是除了以上这些生产外，还有一些装载和搬运等操作，这就要求我们把机械化进一步改进，工业机械手就是为了满足以上要求而研制的。自20世纪60年代，用PLC控制机械手的产品出现后，在此基础上不断对机械手进行改进，它能够大量节省劳动力，降低企业的生产成本，提高劳动生产率，还有就是能够让机械手更好的在危险环境中工作，使人生安全得到了大大的保障[3]。